Département du Génie Biomédical

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Traitement des cellules cancéreuses à l’aide des rayonnements radioactifs. Application : Traitement du cancer de la thyroïde.
(UMMTO FGEI, 2025) Aouache, Lamia; Rezaoui, Thenhinane
La lutte contre le cancer représente l’un des plus grands défis de la médecine moderne. Parmi les méthodes diverses thérapeutiques développées, l’utilisation des radiations radioactives reste une tactique efficace grâce à leur capacité à cibler et à détruire les cellules cancéreuses de manière précise sans endommager les tissus sains. Ce mémoire s’intéresse au principe même de la radioactivité et à son application dans un domaine médical, en mettant l’accent sur ses effets au niveau cellulaire. L’étude se base sur des notions fondamentales de la physique nucléaire pour expliquer les mécanismes d’interactions des rayonnements avec la matière vivante. En prenant pour exemple le cancer de la thyroïde, cette exploration s’appuie sur l’efficacité des traitements par Iode radioactif, qui permettent l’accompagnement et le traitement efficace de certaines tumeurs. Ce travail met en évidence le potentiel thérapeutique des isotopes radioactifs et l’importance d’une application maitrisée et surveillée de ces techniques. Radioactivité, radiations ionisantes, désintégration radioactive, interaction rayonnement matière, médecine nucléaire, iode radioactif, cancer de la thyroïde, irathérapie,radioprotection.
Inspection des défauts internes et externes à l’aide d’un capteur différentiel à courants de Foucault
(UMMTO FGEI, 2025-06-18) Touabi, Sihem; Yennek, Lina
Le but de notre travail est de modéliser le comportement électromagnétique d’un capteur différentiel à courants de Foucault, afin d’évaluer sa sensibilité à la détection de différents types de défauts, internes et externes, dans une pièce métallique. Pour cela, nous avons utilisé la méthode du circuit électromagnétique couplé. Les résultats de simulation sont obtenus en analysant la variation de l’impédance et ses composantes réelle (résistance) et imaginaire (réactance), en fonction du déplacement du capteur au-dessus de la pièce. Dans cette étude, nous avons pris en considération deux paramètres principaux : la fréquence d’excitation et la conductivité du matériau. Nous avons observé que la variation de l’impédance et ses composantes entre la pièce et le capteur fournit des informations précieuses sur les caractéristiques et l’état de santé de la pièce, notamment en lien avec la profondeur de pénétration des courants de Foucault. Par ailleurs, les résultats obtenus valident l’efficacité de la méthode du circuit circuits électromagnétiques couplés, confirmant qu’il s’agit d’une approche fiable pour le contrôle non destructif des pièces magnétiques. , car elle est simple à utiliser et efficace pour détecter les défauts dans les pièces conductrices.
Etude et simulation d’un contrôleur PID intelligent sur un système cardiovasculaire avec un Pacemaker
(UMMTO FGEI, 2025-06-18) Seddar, Ines; Nait Larbi, Yacine
Ce travail porte sur la simulation du système cardiovasculaire humain sous Simulink, avec et sans pacemaker, en présence ou non de perturbations, plusieurs régulateurs ont été testés, PID, PIDF (avec filtre), logique floue et leur combinaison, un bloc pathologie génère un signal perturbé simulant des troubles réels, les résultats montrent que la régulation hybride PID–Flou offre la meilleure stabilité face aux variations, même en cas de pathologies, l’environnement MATLAB/SIMULINK a permis de valider l’efficacité des approches proposées.
Utilisation de l’apprentissage profond pour identifier des anomalies dans les images médicales : Application à la mammographie
(UMMTO FGEI, 2025-10-01) Boudjemai, Melissa
Les avancées technologiques ont profondément transformé le diagnostic et la prise en charge des maladies. Le cancer du sein, première cause de mortalité féminine et le cancer le plus fréquent chez la femme (OMS, 2023), nécessite un dépistage précoce et fiable pour améliorer les chances de survie. La mammographie reste l’examen de référence, mais son interprétation demeure complexe et sujette à des erreurs. L’intelligence artificielle, en particulier l’apprentissage profond, offre de nouvelles perspectives grâce à l’analyse automatisée des images. Ces approches permettent d’extraire des caractéristiques pertinentes et d’assister les radiologues dans leurs décisions, améliorant ainsi précision et rapidité. Ce travail applique l’apprentissage profond à l’analyse mammographique, avec des résultats prometteurs dépassant 98 % de précision sur trois bases de données : MIAS, INBreast et DDSM.
Etude et réalisation d’un neurostimulation électrique transcutané à impulsion sinusoïdale
(UMMTO FGEI, 2025-07-03) Lallali, Akila; Bandou, Wissam
Ce mémoire présente la conception d’un dispositif d’électrothérapie basé sur la technique TENS (TranscutaneousElectrical Nerve Stimulation), utilisée pour le soulagement non médicamenteux de la douleur. Le système repose sur une carte ESP32, qui génère un signal sinusoïdal modulé, suivie d’une phase de repos. Cette évolution douce du signal vise à améliorer le confort du patient. Le signal est amplifié puis filtré par un circuit passe-haut pour supprimer la composante continue. Le fonctionnement du système est contrôlé par un bouton ON/OFF, et plusieurs boutons poussoirs qui permettent à l’utilisateur de régler les paramètres de stimulation : fréquence, temps d’application (Tapp), temps de repos (Trepos), et durée totale de traitement (Ttrait). Un écran d’affichage et un boîtier portable améliorent l’ergonomie du dispositif. Les tests réalisés ont validé la génération d’un signal propre, réglable et adapté à l’électrothérapie. Ce projet offre une solution accessible et efficace pour les applications de rééducation fonctionnelle et de gestion de la douleur.
Etude avec réalisation des prothèses dentaires avec les procédés numériques impression 3D et usinage à la clinique dentaire moujahid Meriji Bahloul à Tizi Ouzou
(UMMTO BFGEI, 2025-06-16) Maaga, Kamilia; Taibi, Souhila
Ce mémoire traite de l’apport des technologies numériques, en particulier l’usinage et l’impression 3D, dans la fabrication des prothèses dentaires. Ces procédés innovants ont profondément transformé la dentisterie, en permettant la création de dispositifs plus précis, plus rapides à produire, et mieux adaptés aux spécificités de chaque patient. Pour poser les fondements de cette réflexion, nous avons étudié les biomatériaux essentiels à la conception prothétique, ainsi que l’anatomie dentaire et les différents types de restaurations. Une attention particulière a ensuite été portée aux techniques numériques, en analysant leur fonctionnement, leurs avantages et leur impact clinique. Cette étude a été enrichie par une application pratique réalisée au sein de la clinique dentaire Moudjahid Meridji Bahloul, à travers la fabrication d’un bridge en impression 3D et d’une couronne usinée. Ce travail met en évidence que la convergence entre la science des matériaux, la connaissance anatomique et les outils numériques constitue une avancée majeure pour une dentisterie moderne, personnalisée et centrée sur la qualité des soins
Analyse de la progression des maladies pulmonaires à partir de la tomodensitométrie TDM
(UMMTO FGEI, 2025-06-29) Rabahallah, Sabrina; Meddour, Ouardia
Ce projet de fin d’étude porte sur l’analyse de la progression des maladies pulmonaires à partir d’images médicales issues de la tomodensitométrie (TDM). L’objectif principal est de développer une méthode automatique capable de détecter, segmenter et suivre l’évolution de lésions pulmonaires (nodules, infections, fibroses, etc.) à travers une série d’images TDM. Après une phase de prétraitement des données, une méthode de segmentation basée sur la croissance de région a été mise en œuvre, suivie d’une étape de caractérisation pour analyser la progression des anomalies dans le temps. Les résultats obtenus montrent une segmentation fiable et une visualisation claire des évolutions pathologiques, ce qui peut constituer une aide précieuse au diagnostic médical et au suivi thérapeutique. Des perspectives d’amélioration sont également discutées, notamment l’intégration de l’intelligence artificielle pour une meilleure précision et automatisation.
Conception, réalisation et mise au point d’une application pour la gestion d’une pharmacie hospitalière
(UMMTO FGEI, 2025-05-29) Fellag, Mokrane; Belhadi, Fatima
Ce mémoire porte sur la conception d’une application web baptisée G-PHARMA, destinée à optimiser la gestion des dispositifs médicaux en pharmacie hospitalière. S’appuyant sur un stage au CHU de Tizi-Ouzou et des compétences en bases de données (SQL, modélisation) et développement web (HTML, PHP, JavaScript), le projet répond à des besoins concrets de traçabilité, d’automatisation et de sécurité. L’étude aborde aussi les architectures client-serveur,la gestion des stocks et les perspectives d’amélioration. G-PHARMA se veut un outil pratique,évolutif et adapté aux réalités du secteur hospitalier algérien.
Développement d’un modèle d’apprentissage semi-supervisé pour la classification des images médicales : application au diagnostic de la pneumonie
(UMMTO FGEI, 2025-10-01) Tehari, Lina; Merrad, Massinissa
Ce mémoire explore l’utilisation de l’intelligence artificielle, notamment l’apprentissage semi- supervisé, pour analyser automatiquement des images médicales thoraciques. L’objectif est d’aider les professionnels de santé à détecter certaines pathologies plus rapidement et avec moins d’annotations manuelles. Après avoir présenté les bases de l’imagerie médicale, les techniques de traitement d’image et les principes de l’IA, un modèle a été proposé, testé et évalué. Les résultats obtenus sont encourageants. Ils montrent que l’IA, bien intégrée, peut véritablement alléger la charge des professionnels de santé, sans les remplacer, mais en les épaulant dans leurs prises de décision. Bien sûr, des défis restent à relever, comme la qualité des données ou la transparence des modèles, mais les perspectives sont nombreuses et prometteuses. Ce modeste travail ouvre ainsi la voie à des outils intelligents au service des soins et de la qualité de prise en charge des patients.
Amélioration du système de chauffage d’une table chauffante déjà conçue pour les nouveau-nés
(UMMTO FGEI, 2025-10-02) Hamzi, Lilya; Bosli, Lina
Ce projet vise à améliorer un équipement médical destiné aux soins des nouveau-nés, plus précisément la table chauffante. L'objectif initial est de concevoir et d’élaborer un prototype automatisé de table chauffant, capable de garantir que la température corporelle du nouveau-né stable à 37 ± 1°C. Pour cela, le dispositif intégré un émetteur infrarouge en céramique 800W qui assure une répartition uniforme de la chaleur, contrôlé par une carte Arduino UNO. L'évaluation de la température se fait en temps réel à l'aide du capteur numérique DS18B20, tandis que les informations clés sont présentées sur un affichage LCD 20x4. En présence d'une anomalie thermique, un système d'alerte s'active pour assurer la protection du bébé. Pour éviter les dangers d'une surchauffe, deux ventilateurs 5V se mettent en marche automatiquement lorsque le seuil critique est atteint, tandis qu'un ventilateur 220V est installé au-dessus de système de chauffage pour disperser l'excès de chaleur. L'objectif de ce projet est d'offrir une solution à la fois économique, fiable et appropriée aux milieux hospitaliers à budget restreint, tout en garantissant le bien-être et la sécurité des nouveau-nés.
Etude et modélisation de l´impact de la stimulation bipolaire et monopolaire sur la réponse des tissus biologiques
(UMMTO FGEI, 2025-10-02) Rebout, Lounes; Chafai, Nabil
Ce mémoire porte sur la stimulation électrique des tissus biologiques, en comparant les configurations monopolaire et bipolaire. Après une revue théorique et une étude anatomique de l’avant-bras, un modèle 2D a été développé sous COMSOL Multiphysics à partir d’images réelles, intégrant les propriétés électriques des tissus. Les simulations ont permis d’analyser l’influence de plusieurs paramètres : profondeur du nerf, distance inter-électrodes, largeur des électrodes et densité de courant. Les résultats montrent que la stimulation bipolaire offre une meilleure sélectivité, tandis que la stimulation monopolaire permet une activation plus étendue. Ce travail propose une base numérique pour optimiser les protocoles de neurostimulation et améliorer leur efficacité clinique.
Etude et réalisation d’un stéthoscope électronique en vue de l’évaluation de la pression artérielle
(UMMTO FGEI, 2025-10-02) Mouffek, Sabrina; Iazzourene, Melissa
Ce mémoire de fin d’étude présente la conception et la réalisation d’un stéthoscope électronique destiné à l’évaluation de la pression artérielle. L’étude débute par une partie théorique consacrée au fonctionnement du système cardiovasculaire, au cycle cardiaque et aux principes de la mesure de la tension artérielle. Nous avons également abordé les différents facteurs influençant la pression artérielle ainsi que les dispositifs classiques et modernes utilisés dans sa mesure. Sur le plan pratique, nous avons développé un dispositif basé sur un microcontrôleur Arduino, associé à des capteurs électroacoustiques et de pression, permettant de capter et de traiter les sons cardiaques et vasculaires. Avant la réalisation matérielle, une simulation du circuit électronique a été effectuée sous Proteus afin de valider le schéma et d’anticiper d’éventuelles erreurs. Enfin, la mise en œuvre expérimentale a permis d’obtenir un prototype fonctionnel, capable de contribuer à la mesure de la pression artérielle d’une manière simple et accessible. Ce travail illustre l’importance de l’intégration des outils électroniques et informatiques dans le domaine biomédical, ouvrant ainsi la voie à des améliorations futures, notamment par l’ajout de systèmes intelligents d’analyse et de diagnostic assisté.
Microrobots médicaux actionnés par électromagnétisme
(UMMTO FGEI, 2025-10-04) Fekrache, Saida
Les progrès récents en robotique et en nanotechnologie ont ouvert la voie au développement de microrobots médicaux capables d’intervenir directement dans le corps humain. Ces dispositifs miniaturisés offrent des perspectives prometteuses pour la médecine de précision, notamment dans la délivrance ciblée de médicaments, la désobstruction de vaisseaux sanguins et la réalisation d’interventions mini-invasives. Cependant, leur utilisation dans le système vasculaire pose des défis majeurs liés aux contraintes hémodynamiques, à la biocompatibilité des matériaux et au contrôle précis de leur trajectoire. Dans ce mémoire, nous nous sommes intéressés aux microrobots actionnés par des champs électromagnétiques, une approche qui permet d’assurer leur propulsion et leur orientation sans recourir à une source d’énergie interne. Le premier chapitre a dressé un état de l’art des microrobots médicaux, en retraçant leur évolution, leurs applications actuelles et les obstacles techniques à surmonter. Le deuxième chapitre a présenté les fondements théoriques de l’électromagnétisme, en mettant l’accent sur les équations de Maxwell et sur les propriétés des matériaux magnétiques, notamment les matériaux ferromagnétiques et superparamagnétiques. Le troisième chapitre a été consacré à l’étude des systèmes d’actionnement électromagnétique, en particulier les configurations de bobines de Helmholtz et de Maxwell, qui permettent de générer des champs adaptés à la navigation et au contrôle de ces dispositifs. Ce travail met en évidence le rôle crucial de l’électromagnétisme dans le développement des microrobots médicaux et souligne les perspectives qu’ils offrent pour l’avenir de la chirurgie mini-invasive. Néanmoins, des défis importants demeurent, tels que la miniaturisation extrême, l’optimisation des matériaux et l’adaptation des systèmes de commande aux environnements biologiques complexes. Ces perspectives ouvrent la voie à de nouvelles recherches visant à rapprocher davantage ces technologies de leur application clinique.
Conception d’une plateforme de télémédecine dédiée aux traitements des signaux physiologiques
(UMMTO FGEI, 2025-06-29) Tamazirt, Nora; Sahraoui, Nawal
Ce mémoire présente la conception et la réalisation d’une plateforme web intelligente pour l’analyse des signaux biomédicaux (ECG, EEG, PPG). Basée sur une architecture HTML, CSS, JavaScript, PHP et MySQL, et déployée avec XAMPP, la plateforme permet le traitement, la visualisation et l’interprétation des données physiologiques avec un module d’intelligence artificielle basique pour la détection d’anomalies. Les résultats montrent l’efficacité du filtrage par l’algorithme de Levenberg-Marquardt, la fiabilité de la détection des paramètres cardiaques et cérébraux, ainsi que la possibilité de stocker et partager les résultats via une base de données sécurisée. Cette solution offre une approche accessible et modulaire dans le domaine de la télémédecine.
Etudes des fils chirurgicaux pour conception à base d’un biomatériau liège
(UMMTO FGEI, 2025-10-04) Hamouche, Amal
Ce mémoire traite des dispositifs médicaux et des biomatériaux qui les composent, avec un accent particulier sur les fils chirurgicaux, outils indispensables de la pratique opératoire. La partie théorique présente les principaux types de biomatériaux, leurs propriétés, leurs avantages et leurs limites, tout en mettant en évidence les critères essentiels qui orientent leur choix. Les fils chirurgicaux y ont été présentés à travers leurs différents types, caractéristiques, avantages et limites, illustrant leur rôle essentiel dans la chirurgie moderne. La partie pratique s’articule en deux volets. Le stage hospitalier, réalisé au service des urgences CHU de Tizi-Ouzou, a permis d’observer directement l’usage des fils chirurgicaux et d’acquérir une vision concrète de la suture en situation clinique. La partie expérimentale a été consacrée à l’étude d’un biomatériau naturel destiné à la fabrication de fils chirurgicaux, n’a pas abouti à un résultat exploitable en raison de contraintes techniques et matérielles, mais elle ouvre la voie à des perspectives de recherche.
Étude théorique et pratique des paramètres et la nature des filtres sur le signal oscillométrique
(UMMTO FGEI, 2025-10-02) Djounadi, Lydia; Nebri, Chahinaz
La mesure de la pression artérielle constitue un élément essentiel du diagnostic médical, notamment pour la détection et le suivi de l’hypertension, l’une des principales causes de maladies cardiovasculaires. Parmi les méthodes existantes, la technique oscillométrique s’impose par sa simplicité, sa fiabilité et son intégration dans les dispositifs automatisés. Toutefois, le signal oscillométrique brut reste sensible au bruit, aux interférences et aux artefacts liés au patient. Ce mémoire a pour objectif d’étudier l’impact des filtres électroniques sur la qualité du signal oscillométrique
Etude et conception d’une main bionique commandée par un microcontrôleur en exploitant le signal EMG
(UMMTO FGEI, 2025-07-08) Bouteldja, Katia; Cherifi, Sadek
Ce mémoire présente l’étude, la conception et la simulation d’une main bionique commandée par un microcontrôleur à partir d’un signal électromyogramme (EMG). L’objectif principal est de développer un système capable de capter l’activité musculaire résiduelle d’un utilisateur, de traiter ce signal via une chaîne analogique (amplification, filtrage, rectification) puis de le convertir en commandes numériques pour actionner des servomoteurs. La partie mécanique concerne la modélisation d’une main articulée reproduisant des mouvements simples de préhension. Du côté électronique, le microcontrôleur ATmega328P est utilisé pour générer les signaux PWM nécessaires au contrôle des moteurs. Le système a été simulé via le logiciel Proteus et validé expérimentalement, montrant une réponse satisfaisante aux signaux EMG. Ce projet s’inscrit dans la perspective de développement de prothèses intelligentes, accessibles et fonctionnelles.
Caractérisation des propriétés mécaniques de l’os spongieux
(UMMTO FGEI, 2025-07-07) Yeddou, Nihad
Ce mémoire s’intéresse à la caractérisation biomécanique de l’os spongieux de la tête fémorale bovine à l’aide des ultrasons, une méthode non destructive permettant d’évaluer précisément les propriétés élastiques de ce tissu complexe. Après une présentation détaillée de l’os spongieux, de sa structure poreuse et anisotrope et de son rôle biomécanique dans le squelette, l’étude expose les principes physiques de la propagation ultrasonore et les avantages de cette technique par rapport aux méthodes destructives traditionnelles. La démarche expérimentale repose sur la mesure des vitesses des ondes longitudinales et transversales dans plusieurs échantillons, ce qui permet de calculer des paramètres clés comme le module de Young et le coefficient de Poisson. Les résultats obtenus, en accord avec la littérature, confirment la fiabilité de la méthode ultrasonore pour caractériser la rigidité osseuse et mettent en évidence l’influence de la microstructure trabéculaire sur la propagation des ondes. Ce travail valide ainsi l’intérêt des ultrasons pour le diagnostic non destructif de la qualité osseuse et ouvre des perspectives en ingénierie tissulaire, en chirurgie orthopédique et dans le développement de biomatériaux innovants

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